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文丘里管流量計

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作者：流量計廠家發布日期：2020-12-05 點擊：人次

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一種差壓式流量計，文丘里管流量計也是一種常見的測量有壓管道中介質流量的儀表，經常被用來測量液體如水、氣體如煤氣空氣等管道流量，主要由收縮段、吼管以及擴散段三個階段組成，結構簡單明了，易于安裝維護所以備受青睞。

文丘里管流量計

文丘里管流量計簡介

新一代差壓流量測量儀的基本測量原理是一種基于能量-伯里爾方程守恒律和流量連續性方程的流量測量方法。內部文丘里管由圓形測量管和特殊的芯組成，該芯放置在測量管中并與測量管同軸。異形芯的徑向外表面具有類似于經典文丘里管內表面的幾何輪廓，并與測量管內表面形成了不同直徑的環形流隙。流過內部文丘里管的流體的節流過程基本上類似于流經經典文丘里管和環形孔板的流體的節流過程。文丘里內管的結構特性使其在使用過程中不像節流孔節流部件那樣出現尖銳的磨損和結垢問題，并且可以控制節流前管中的流體速度分布梯度，并可能進行各種調節非軸對稱速度分布是有效的流量調節（整流），從而實現了高精度和高穩定性的流量測量。

文丘里管流量計分類

1、經典文丘里管：用于各種介質的流量測量，具有永久性壓力損失小，所需的前后直管段長度短，壽命長的特點。

2、套管文丘里管道：主要用于石油化工行業，用于測量和控制各種大口徑和高壓或危險介質的流量。

3、文丘里噴嘴：適用于各種介質測量場合，具有永久性壓力損失小，所需的前后直管長度短，壽命長等特點，閥體安裝長度為比經典的文丘里管道短。

文丘里管流量計測量范圍

公稱直徑：50mm≤DN≤1200mm，如果大于1200mm，則應校準粗鑄件的收縮率：100mm≤DN≤800mm機加工的收縮率：50mm≤DN≤250mmweld焊接的鐵板粗縮率：200mm≤DN ≤1200毫米

節流開口率β：0.3≤β≤0. 75粗鑄件收縮率：0.3≤β≤0. 75加工收縮率：0.4≤β≤0. 75鐵板厚焊縫收縮率：0.4≤β≤0. 7

雷諾數范圍：2×105≤ReD≤2×106鑄件收縮率：2×105≤ReD≤2×106機加工收縮率：2×105≤ReD≤106焊接鐵板收縮率：2× 105≤ReD≤2×106

精度級別：1級

文丘里管流量計優點

如果可以按照ASME標準準確地制造，則測量精度也可以達到0. 5％，但是由于其制造技術問題，國內文丘里難以保證，并且國內資深人士具有技術力量雄厚。儀器工廠只能保證4％的測量精度。對于超超臨界發電條件，在高溫高壓下使用時，喉部的平衡環是非常危險的環節。如果不使用平衡環，則將無法滿足均衡環的要求。根據ASNE ISO5167標準，不能保證測量精度。這是高壓經典文丘里制造中的矛盾。

文丘里管流量計不足

喉管由與進口/出口相同的材料制成。喉管的液體擦洗和磨損很嚴重，不能保證長期的測量精度。結構的長度必須按照ISO-5167進行制造，否則將無法達到要求的精度。由于ISO-5167對經典文丘里的嚴格結構要求，其流量測量范圍的最大/最小流量比很小，通常在3?5之間。大流量變化很難滿足流量測量的要求。

文丘里流量計流場的數值研究

隨著工業信息技術的飛速發展，人們對其測量精度，實時監控等性能提出了越來越高的要求。許多單位學者[2]對文丘里流量計的流場進行了深入的研究。

根據工程應用中提供的二次風管的文丘里管和三次風管的文丘里管，建立了三維幾何模型，并使用全結構六面體網格通過數值模擬計算得出以下結論。

（1）喉管的長度，喉管的直徑和進氣風速是影響文丘里阻力的主要因素。減小喉管的長度并增加喉管的直徑在較大的工作條件下；在其他條件不變的情況下，當入口錐角和出口錐角分別設置為22°和11°時，阻力獲得最小值；

（[2）文丘里喉管流場結構均勻，且喉管全長內的靜壓值遠低于進氣口靜壓值，從而使空氣流經整個文丘里管道低得多由于入口錐和喉管的局部阻力，它成為理想的差壓流量計（在不增加系統阻力的情況下提高了差壓信號的相對測量精度）；喉管氣流速度基本上是文丘里管道的阻力主要在喉部的長度內產生，因此，從阻力減小的角度來看，不應設計喉部的長度從壓力云圖中可以看出，喉管的長度和喉管的直徑不會破壞流場結構。

（3）是用作差壓流量計的文丘里管，其前，后靜壓測量孔分別布置在文丘里管入口的壁處和1 / 2喉管的長度更合理，應在喉管的1/2長度軸部分選擇流量計算部分。

（4）數值模擬可以容易地模擬文丘里管流量計在實際工作條件下的流場，從而獲得更準確的反映實際工作條件的流量計算校正系數，提高測量精度。

文丘里流量計在天然氣測量中的應用

一些研究人員[3]比較了孔板流量計在天然氣測量中的流量特性和驗證效果與文丘里流量計在測量中的應用，并分析了文丘里流量計在天然氣測量中的應用發展前景。

孔板流量計的測量原理與文丘里流量計的測量原理相同。兩者都使用管道中的節流裝置使流體流在節流點處形成局部收縮，從而使流速增加，靜壓力降低，節流前后產生節流壓差，并且流量通過測量差壓來測量流經節流裝置的天然氣，GB / T2624-93中對流體和前后計量管的要求也相同，不同之處僅在于節流部件的不同。以最小的工作量和最低的成本將孔板流量計轉換為文丘里流量計非常方便。這也是現階段文丘里流量計特別適合中國天然氣計量的重要原因。